IOT DIGITALISIERUNG 2020 - VDE
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VDE-STUDIE
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IoT
%
DIGITALISIERUNG
2020VDE-Studie Digitalisierung 2020
Inhalt
Deutschland auf dem Weg in die Digitalisierung 4
Situation + Trend 5
Standortposition + Standortchancen 7
IoT Entwicklungsstand weltweit 8
Anwendungen 10
Die VDE-Agenda für die Digitale Gesellschaft Made in Germany 11
Trend-Check „Internet der Dinge“ 19
Experten-Panel „Internet der Dinge“ 25
Forderung der Experten 26
Und was tut der VDE konkret für die Digitalisierung? 28
Impressum
VERBAND DER ELEKTROTECHNIK
ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK e.V.
Stresemannallee 15
60596 Frankfurt am Main
Telefon: 069 6308-0
service@vde.com
www.vde.com
Bildnachweise ©: VDE e.V.
Design: www.schaper-kommunikation.de
November 2016
© VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 3VDE-Studie Digitalisierung 2020 VDE-Studie Digitalisierung 2020
Deutschland auf dem Weg Situation + Trend
in die Digitalisierung Das Internet der Dinge (IoT) dringt zunehmend in
unseren Alltag vor: Wie an den heute allgegen-
wärtigen Smartphones zu sehen ist, schreitet die
die Volkswirtschaften auch mit einem radikalen
Strukturwandel. Bestehende Wertschöpfungs-
ketten werden gesprengt, traditionell erfolgreiche
Digitalisierung immer schneller voran. Der Nutzen Geschäftsmodelle und Marktpositionen stehen
Die Digitalisierung schreitet mit schnellen Schritten voran und das Internet der Vernetzung webbasierter Dienste und der auf dem Prüfstand. Fundamental neue Denkwei-
Austausch von Informationen zeigt sich auf vielen sen und Geschäftsmodelle erobern die Zukunfts-
der Dinge (IoT) dringt zunehmend in unseren Alltag vor bzw. ist in weiten Feldern – von Industrie 4.0, über Energie und Mo- märkte: Man denke an die Firma Kodak, die zwar
bilität bis zu Gesundheit und Wohnen. Themen, die digitale Fotografie eingeführt hat, aber zu
Bereichen schon angekommen. Das Potenzial zeigt sich auf vielen Feldern – die der VDE-Kongress 2016 „Internet der Dinge“ lange an ihrem lukrativen Geschäft mit Filmrollen
ins Visier nimmt. festhielt – bis es schlagartig wegbrach, aber kein
von Industrie 4.0, über Energie und Mobilität bis zu Gesundheit und neues Ertragsprinzip im selben Umfang aus der
Letztenendes bedeutet die „Digitale Transfor- Digitalsparte früh genug als Ausgleich gestar-
Wohnen – Themen, die der VDE-Kongress 2016 „Internet der Dinge“ ins mation“ der Gesellschaft und Wirtschaft eine tet worden war. Kodak ist mittlerweile nur noch
tiefgreifende Zäsur, denn die digitale Vernetzung Geschichte.
Visier nimmt. als disruptiver Technologiesprung konfrontiert
Goldgräberstimmung
Das „Internet of Things“ (IoT) sorgt für digitale die Transformation des Internets zum IoT. Damit
Goldgräberstimmung. Führende IT-Konzerne und verbunden sind ein grundlegender Wandel von
Unternehmensberatungen prognostizieren 50 Gesellschaft und Industrie. Innovative Anwen-
Milliarden vernetzte Dinge weltweit bis 2020 und dungsarenen wie Autonomes Fahren, Industrie
einen globalen wirtschaftlichen Mehrwert von 4.0 und intelligente Energieversorgung vom Smart
bis zu 11 Billionen US-Dollar bis 2025 – rund ein Grid bis ins Smart Home, in denen die deutsche
Zehntel der geschätzten globalen Wirtschaftsleis- Forschung und Industrie bisher gut aufgestellt
tung. Auch in deutschen Unternehmen gewinnt sind, „rufen“ nach einer intensiveren, kreativeren
die digitale Transformation an Dynamik. Hiesige und beschleunigteren Überführung von Wissen in
Industrieunternehmen wie Siemens oder Bosch die zielgruppengerechte Anwendung. Deutsch-
oder die deutschen Autobauer bauen IoT-Platt- land darf sich jedoch nicht auf seinem Vorsprung
formen auf, auch IT-Größen wie SAP sind aktiv. beispielsweise in der Elektrotechnik oder Auto-
Aber nicht nur große Unternehmen, auch der mation ausruhen, sondern muss mehr in digitale
innovationsfreudige Mittelstand – hier vor allem Schlüsseltechnologien wie Mikroelektronik inves-
im Maschinen- und Automobilbau – treibt die tieren und daraus vor allem Anwendungen und
Digitalisierung im eigenen Hause voran. Bis 2025 Geschäftsmodelle entwickeln.
erwarten laut einer VDE-Umfrage zur Digitalisie-
rung 73 Prozent der VDE-Mitgliedsunternehmen
4 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 5VDE-Studie Digitalisierung 2020 VDE-Studie Digitalisierung 2020
Transformation zum Internet der Dinge (IoT)erfolgt bis Standortposition + Standortchancen
Zeit bis 2020 bis 2025 bis 2030
Deutschland liegt im internationalen Innovationswettlauf gut im Rennen – beim
Internet der Dinge wie auch bei vernetzten Systemen, Anwendungen oder IT-Si-
Unternehmen 13
59 23 cherheit. Dies gilt vor allem für die hervorragende technische Basis und das große
Wissen im Engineeringbereich. Dies ist aber kein Grund, sich auszuruhen, denn
die große Gefahr ist wie so häufig, dass „deutsche Unternehmen erfinden“, die
Produkte aber „die Anderen machen“.
Hochschulen 27 49 15
Unsere Stärken:
Angaben in %
+ innovative Unternehmen: die „(Hidden) Champions“
der Elektro- und Informationstechnik
Die Systemfähigkeit und intelligente Vernetzung Ein Weg war bislang für viele Unternehmen
von Sensoren, Geräten, Maschinen und sonsti- hierzulande, sich mit proprietären Lösungen
gen Betriebsmittel ist eine Grundvoraussetzung und Systemen im Wettbewerb zu beweisen und
+ effiziente Strukturen: zum Beispiel die Plattform
für alle Zukunftsprojekte rund um die Digitale gleichzeitig ihren Markt abzuschotten. Dass Industrie 4.0 der Bundesregierung
Transformation – in diesem technischen Aspekt diese Herangehensweise nicht mehr funktioniert,
ist die deutsche Industrie traditionell sehr stark. haben die großen US-amerikanischen Internet- + eine gute Forschungsposition: z. B. 5G Lab
Allerdings besteht die entscheidende Heraus- Giganten frühzeitig erkannt. Sie setzten auf offene
forderung darin, die synergetische Verknüpfung Plattformen, auf die verschiedene Stakeholder –
Germany an der TU Dresden
von nicht mehr trennbaren Zukunftssegmenten auch die Mitbewerber – zurückgreifen konnten,
nicht nur zu meistern, sondern auch übergreifend um gemeinsam erfolgreich neue Produkte und + eine Spitzenposition in der Automation als klassi-
innovativ in nutzbare Anwendungen umzumün- Dienstleistungen zu entwickeln und so den Ge-
sche Kernkompetenz deutscher Unternehmen
zen. Nur aus der Denke in übergreifenden Ge- samtmarkt zu vergrößern. Dieses Prinzip verfol-
schäftsmodellen, schon am Beginn eines Innova- gen mittlerweile auch einige deutsche Unterneh-
tionsprozesses, werden aus Herausforderungen men, Beispiele dafür sind ein Teil der industriellen + das Systemdenken unserer Ingenieure und die
Lösungen, werden aus Chancen Marktvorteile. Ethernetprotokolle, die in unterschiedlichem hohe Qualität unserer Hochschulen und Ingenieur-
Die reine Umsetzung der Vernetzung von Geräten Ausmaß „offen“ sind.
ausbildung
ist kein Differentiator, sondern die Qualität, mit der
die Daten (innovativ) genutzt werden.
Was am Ende zählen wird, ist die Umsetzung dieses Potenzials für Effizienz-
steigerungen, innovative Produkte und Geschäftsmodelle.
6 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 7VDE-Studie Digitalisierung 2020
IoT Entwicklungsstand weltweit
Angaben in %
Europa
4
Amerika Asien
42 28
42
45 49 50
4
13 21
0 1
USA Deutschland
5
45
42
42
13
46
0 7
Wer ist Vorreiter, Korea China Taiwan Japan
gut aufgestellt,
24 19 20 21
49 47 42 57
mittelmäßig oder 24 31 34 21
schlecht vorbereitet. 2 4 4 1
8 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 9VDE-Studie Digitalisierung 2020 VDE-Studie Digitalisierung 2020
Anwendungen Die VDE-Agenda für die Digitale Gesellschaft
Made in Germany
Industrie 4.0
Wie dramatisch dieser digitale Strukturwandel ist und welche Chancen und
Potenziale die digitale Vernetzung für die Produktion eröffnet, zeigt eine euro- 1 Schlüsseltechnologien
päische Studie von Roland Berger Strategy Consultants im Auftrag des BDI.
Sie stellt mit Blick auf Industrie 4.0 fest: „Den vielversprechenden Möglich- Ein Schlüsselfaktor zu smarten Lösungen und Schon heute sind Mikrosysteme im Verborge-
keiten vernetzter, effizienterer Produktion und neuer Geschäftsmodelle stehen wirtschaftlichen Spitzenpositionen in nahezu allen nen – z. B. als Embedded Systems – fast omni-
dramatische Risiken gegenüber: Bis 2025 könnte Europa einen Zuwachs industriellen Anwenderbranchen sind die soge- präsent. Entsprechend groß ist ihre wirtschaft-
von 1,25 Billionen Euro an industrieller Bruttowertschöpfung erzielen, aber nannten „Key Enabling Technologies“. Die Mikro- liche Bedeutung: Das Umsatzvolumen allein
auch einen Wertschöpfungsverlust von 605 Milliarden Euro erleiden.“ Allein elektronik und Mikrosystemtechnik (MST) schafft in Deutschland liegt im zwei- bis dreistelligen
für Deutschland wird bis 2025 ein zusätzliches kumuliertes Wertschöpfungs- das Nervensystem eines jeden digitalen Orga- Milliardenbereich mit Wachstumsraten bis zu 10
potenzial von 425 Milliarden Euro prognostiziert. nismus und des Internets der Dinge insgesamt. Prozent. Dazu kommen Hebeleffekte mit bis zu
Ohne das Nervensystem aus miniaturisierten, Faktor 25 und bis 2020 ein prognostizierter An-
Mobilität multifunktionellen und autark operierenden Sen- stieg MST-abhängiger Arbeitsplätze in Deutsch-
Der Bereich Automotive und Mobilität wird nicht nur von Industrie 4.0 (r)evo- sor-/Aktorsystemen zur Aufnahme, Verarbeitung land auf knapp eine Million. Der deutsche Um-
lutioniert. Mobilität wird im Internet der Dinge bis 2025 durch die Kombination und Übertragung von Daten bleibt der digitale satzanteil am globalen MST-Kuchen soll bis auf
von Verkehrs- und Kommunikationsinfrastruktur auf eine völlig neue Ebene Organismus leblos. Seine Blutbahnen können ihn 21 Prozent steigen. Allerdings wachsen erst im
gehoben. Unfälle könnten der Vergangenheit angehören, Staus sollten die nicht versorgen – es gäbe keine Energiewende. Internet der Dinge die mikroelektronischen und
Ausnahme sein. Vernetzte automatisierte Fahrzeuge werden autonom manö- Er könnte seine Muskeln und produktiven Fähig- mikrosystemtechnischen Nervenzellen zu einem
vrieren und Telematiksysteme den Verkehrsfluss optimieren. So die Ergebnis- keiten nicht nutzen – es gäbe keine Industrie 4.0. realen Nervensystem zusammen.
se der VDE-Studie „Mobilität 2025“ für das Bundesministerium für Wirtschaft Die gesamte Koordination seiner verschiede-
und Energie (BMWi). nen Funktionen verfiele in Chaos – das direkte Noch ist Deutschland/Europa eine führende
Gegenteil von verzahnten smarten Konzepten Region in der Welt, wenn es um Mikroelektronik
Die Liste innovativer Anwendungen ist lang: Sie reicht von Industrie 4.0, über wie Smart Factories, Smart Grid, Smart Cities und Mikrosystemtechnik geht. Aber zwei Drittel
Energie und Mobilität bis zu Gesundheit und Wohnen. Das intensive Den- oder Autonomes Fahren. Kurz: Die Mikroelekt- der VDE-Mitgliedsunternehmen betonen, dass
ken und Arbeiten an und in innovativen Geschäftsmodellen wird Potenziale ronik sowie Kommunikation schafft die Basis für diese Position nur gehalten werden kann, wenn
aufkeimen lassen, die wir heute noch nicht auf dem Radar haben. Um sie zu Spitzenpositionen in nahezu allen industriellen der Mikroelektronik-Standort weiter gestärkt wird.
heben, müssen wir uns und unsere Methoden grundsätzlich auf das Data In- Anwenderbranchen. Grundlage dafür ist jedoch Nur mit einer starken Mikroelektronik können
tegrated Living einstellen. Analysen, Studien und Umfragen des VDE zeigen: eine umfassende Cyber-Sicherheit. Deutschland und Europa das Internet der Dinge
Wenn Deutschland das nächste Kapitel des Internets gestalten will, muss es effizient ausbauen, nutzen und gleichzeitig die
seine Performance in den Kernbereichen der Digitalisierung weiter optimie- technologische Abhängigkeit vom Ausland redu-
ren und neues Denken in innovativen, digitalen Geschäftsmodellen forcieren. zieren. Kurzum: Eine starke Elektronikindustrie ist
Unternehmen in Deutschland müssen sich öffnen und Allianzen eingehen, Um das IoT effizient gestal- systemrelevant für den Standort. Aber Mikrochips
um den Standort Deutschland fit für die digitale Zukunft zu machen. Sonst
überlassen wir die digitale Wertschöpfung Anbietern wie Alphabet/Google,
ten zu können, muss der kommen nach wie vor aus Asien, und im Bereich
Software und Data Mining sind die USA führend.
Facebook, Amazon und anderen, die durch ihre gewaltigen Kompetenzen Mikroelektronik-Standort Deshalb fordert der VDE, die Mikroelektronik als
beim Verknüpfen und Nutzen von Daten mit neuen Geschäftsmodellen
durch die Hintertüre auch unsere Kernkompetenzen bei industriellen Techno-
Deutschland/Europa Basistechnologie Nummer 1 im Rahmen einer
europäischen Industriepolitik strategisch zu stär-
logien relativieren bzw. das Sahnehäubchen der Wertschöpfung oberhalb gestärkt werden, sagen: ken, sodass die gesamte Innovationskette vom
65%
der technischen Komponenten abschöpfen oder sogar – Stichwort autono- Design über die Fertigung bis zur industriespezi-
mes Fahren – den Kern der deutschen Industrie angreifen. Immerhin haben fischen Anwendung in Deutschland und Europa
Amazon wie auch Google bereits rund 20 Jahre Erfahrung im erfolgreichen präsent ist.
Datamining und der Entwicklung von Geschäftsmodellen in diesem Bereich.
Dazu verfügt z. B. Alphabet/Google derzeit über Kapitalreserven von rund 73 der Unternehmen und Hochschulen
Mrd. Euro für eventuelle Investitionen.
10 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 11VDE-Studie Digitalisierung 2020 VDE-Studie Digitalisierung 2020
80% 71%
fürchten eine US-Dominanz halten die IT-Sicherheit für ein
bei technischer Software und technologie- und forschungspolitisches
der Unternehmen Internet-Plattformen. der Unternehmen und Hochschulen Thema mit höchster Priorität.
Das neue Rahmenprogramm des Bundesministe- So wichtig und richtig die kombinierte und vernetz- schaften zu durchschauen und zu überprüfen. fahren, insbesondere bei der allgegenwärtigen
riums für Bildung und Forschung (BMBF) und der te europäische und nationale Förderung im Rah- Damit steigt das Risiko von Lücken, die zu Aus- Funkübertragung bis hin zu Anwendungen und
Bundesregierung zur Förderung von Forschung menprogramm, in ECSEL, in PENTA und das Be- fällen führen oder für Angriffe genutzt werden Nutzerschnittstellen, die den Einsatz von Sicher-
und Innovation in der Mikroelektronik mit einem streben ist, die Investitionsförderung über ein können. Der Oberbegriff Sicherheit muss umfas- heitsmaßnahmen erleichtern. Um die Herausfor-
Volumen von 400 Millionen Euro von 2016 bis „Important Project of Common European Interest“ send interpretiert werden im Sinne von Sicherheit, derungen zu überwinden und Deutschland zum
2020 ist ein wichtiger Schritt in die richtige Rich- zu verbessern: Wird dies ausreichen, um im Inno- Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Nutzerfreund- sichersten Datenstandort der Welt zu machen,
tung. Das ist über ein Drittel mehr als zuvor. vationswettlauf gegen Asien und Amerika zu be- lichkeit des gesamten Systems. Die Herausforde- erarbeiten VDE und Bundesregierung gemeinsam
Allerdings muss erheblich mehr investiert werden, stehen? Es geht hier um nicht weniger als das rungen reichen von einer zuverlässigen Stromver- Sicherheitslösungen Made in Germany – Lösun-
um der amerikanischen und asiatischen Dominanz Herzstück der deutschen Industrie. In der Finanz- sorgung über zuverlässige Hardware (Stichwort gen mit Exportpotenzial bei Anwendungen wie
etwas entgegensetzen zu können. EU-weit wären politik war in den letzten Jahren viel von europäi- Hidden Electronics), robuste Übertragungs-, Industrie 4.0 oder Autonomes Fahren.
jährliche Investitionen von 25 Mrd. USD nötig, schen Billionen-Bazookas zu hören und zu lesen. Verschlüsselungs- und Authentifizierungsver-
um der asiatischen und US-Dominanz etwas Die Mikroelektronik und ihre Anwendungen spe-
entgegensetzen zu können. Selbst die ECSEL- ziell für die starken deutschen Industriezweige von
Initiative der EU, die mit 10 Mrd. Euro und dem Automatisierung bis Automotive ist ein sinnvoller 3 IKT-Infrastruktur
Anschieben von weiteren 100 Mrd. Euro Europas Ort, sie einzusetzen.
Chipindustrie bis 2020 zu einem Marktanteil von Eine wesentliche Voraussetzung für die vernetzte Hochflexible softwaregetriebene Plattformen
20 Prozent führen soll, ist hierzu nicht ausreichend. Digitalisierung der Wirtschaft und Gesellschaft könnten auf personalisierte und auf industriespe-
ist der Ausbau der breitbandigen IKT-Infrastruk- zifische Anforderungen zugeschnittene Lösun-
tur. Denn wir brauchen zu jeder Zeit und überall gen schnell und effizient bereitstellen – egal ob
2 IT-Sicherheit verfügbare Kommunikation in Echtzeit, um die extremer Datendurchsatz, ultrakurze Latenzzeiten
bis 2020 prognostizierten 50 Milliarden „Din- und höchste Verfügbarkeit oder die Anbindung
Die Potenziale der Digitalisierung können nur in Verbindung mit speziell dafür entwickelter Soft- ge“ effizient im Internet zu verknüpfen. Es geht von Milliarden von Geräten gefragt sind. Die
dann ausgeschöpft werden, wenn es gelingt, ware. Die europäischen Mikroelektronik-Unter- daher nicht nur um die Verbreitung bestehender Ziele von 5G sind folglich ambitioniert: 100-fach
Vertrauen in die Sicherheit der Internet-Daten- nehmen sind auf dem Gebiet der Krypto-Prozes- Datenstraßen, sondern um den Neubau eines höhere Datenraten als heutige LTE-Netze, die
übertragung zu schaffen. Digitalisierung setzt soren international führend. Damit eröffnet sich Highspeednetzes mit völlig neuen Qualitäten: den Versorgung von 100-mal so vielen Nutzern auf
deshalb die Sicherheit von Daten und Infrastruk- die Chance, Cybersicherheit zum Wettbewerbs- Aufbau des 5G-Netzes. gleicher Fläche, extrem niedrige Latenzzeiten mit
turen voraus. Hier sehen VDE-Mitgliedsunterneh- vorteil zu machen. einem Ping von unter 1 Millisekunde, 2.000-fach
men die größten Barrieren für das IoT. Eine starke Der künftige Kommunikationsstandard 5G fun- geringerer Energieverbrauch der Netze und
und eigenständige Mikroelektronik-Industrie Beim Thema Sicherheit geht es aber nicht nur um giert quasi als Backbone, der sowohl die kom- wesentlich leistungsfähigere Akkus. Erst eine
eröffnet daher auch mit Blick auf die IT-Sicher- IT-Sicherheit im engeren Sinn, eine ganzheitliche mende zellulare Mobilfunkgeneration als auch High-Performance-IKT ermöglicht den Durch-
heit vielversprechende Perspektiven. Schutz vor Betrachtung ist erforderlich. Die Herausforderung WLAN sowie weitere Technologien verbindet. bruch von Anwendungen wie Autonomes Fahren,
Spionage und Sabotage aus dem Internet bietet besteht darin, dass es mit steigender Komplexität Smart Home, Smart Energy oder Industrie 4.0
eine Datenverschlüsselung durch Mikroelektronik von Systemen immer schwerer wird, alle Eigen- Made in Germany. Knapp die Hälfte der VDE-Mit-
91% 82%
halten die IT-Sicherheit für ein Flächendeckenden
erfolgskritisches Thema für das IoT Breitband-Ausbau
der Unternehmen und Hochschulen und die Digitalisierung. fordern der Unternehmen und Hochschulen
12 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 13VDE-Studie Digitalisierung 2020 VDE-Studie Digitalisierung 2020
58% 73%
fordern eine schnelle werden ihren Anteil an
Entwicklung und Nutzung Elektroingenieuren und
der Unternehmen von 5G. der Unternehmen IT-Experten erhöhen.
gliedsunternehmen fordert daher bereits heute, in land nur die Rücklichter seiner Mitbewerber
einem frühen Entwicklungsstadium, eine stärkere sehen. Aber Europa investiert sieben Mal weniger
Unterstützung für 5G. Denn ohne die bestmög- als Südkorea, gerade einmal 0,21 Prozent des 5 Digitale Bildungsexzellenz
liche IKT-Infrastruktur mit High-Performance-Mo- Bruttoinlandsprodukts in IKT.
bilfunknetzen und Echtzeit-Internet wird Deutsch- Deutschland braucht mehr Bildungsexzel-
lenz und eine digitale Bildungsoffensive. Der Trend zu
Innovative Lösungen für die Zukunft wer-
4 Standardisierung den von Wissenschaftlern und Ingenieuren Elektromobilität,
entwickelt, insbesondere von Elektro- Smart Grids, Smart
Um die Chancen der Digitalisierung zu nutzen, ist Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft ingenieuren und IT-Experten. Eine VDE-
ein verstärktes Engagement in der Standardisie- erkannt und das Thema Normung auf die Agenda Erhebung zum Arbeitsmarkt belegt: Im Cities und Industrie 4.0
rung gefragt. Ohne weltweit einheitliche Normen ihrer Präsidentschaft der wichtigsten Industrie- entscheidenden IoT-Korridor von 2016 bis wird den Bedarf an Elektro
keine global vernetzte Wirtschaft und Industrie, und Schwellenländer (G20) gesetzt. Damit der 2026 benötigt Deutschland rund 100.000
kein Erfolg für Industrie 4.0, IT-Sicherheit oder exportorientierte Hightech-Standort Deutschland Ingenieure der Elektro- und Informations- ingenieuren und IT-Experten
5G. Für die deutsche Elektro- und IT-Branche ist international mit einer Stimme spricht, bündeln technik mehr, als hierzulande ausgebildet
weiter erhöhen, sagen
es daher von größter Bedeutung, Normung als VDE und DKE für die Bundesregierung die Inter- werden – rund 10.000 mehr pro Jahr.
87%
strategisches Instrument für die Umsetzung inno- essen und Themen zum G20-Gipfel im Jahr 2017. Dabei stehen sie in einem verschärften
vativer Ideen in marktfähige Produkte zu nutzen – Wettbewerb mit Industriestandorten in
gerade bei grundlegenden Systemthemen wie Wichtige Zeichen in der internationalen Nor- Amerika, Asien und Europa.
dem Internet der Dinge. mung setzten bereits die Plattformen „Innovative
Digitalisierung der Wirtschaft“ und „Industrie 4.0“. der Unternehmen
Die horizontale sowie vertikale Kommunikation Das „Standardization Council I4.0“ initiiert und
aller Teilnehmer im Internet of Things kann nur auf koordiniert Standards als Interessenvertretung
Basis vereinbarter gemeinsamer Standards ge- gegenüber den internationalen Konsortien der IT/
9%
lingen. Eine besondere Rolle kommt der Kommu-
nikationstechnik sowie der Standardisierung der
Internetwelt. Gleichzeitig unterstützt das Council
die „Real-Implementierung“ von Industrie 4.0 in
glauben, dass sie ihren Bedarf an
Elektroingenieuren und Informatikern
Semantik und Syntax von Informationsinhalten
zu. Da es sich um weltweite und Domain-über-
sogenannten Testbeds. Dieser Ansatz ist weltweit
einmalig und zeigt die starke Position Deutsch- Nur in den nächsten Jahren ausreichend
greifende Entwicklungen handelt, gilt es, die Nor- lands in der Normung. Mit RAMI 4.0 liegt bereits der Unternehmen
mung nicht nur auf nationaler, sondern auch auf eine Referenzarchitektur für die smarte Fabrik vor. decken können.
internationaler Ebene voranzutreiben und über An weiteren Standards wird national wie inter-
die Grenzen einzelner Normungsorganisationen national intensiv gearbeitet. Dies unterstreicht
hinaus abzustimmen. Auf internationaler Ebene die zwischenzeitlich enge Zusammenarbeit der
Absolventen und „Young Professionals“
89%
wird derzeit im ISO/IEC-Gremium „Internet of Plattform Industrie 4.0 und des Industrial Internet
Things“ daran gearbeitet, den Normungsbedarf
zu bestimmen, die nötigen Standards zu konsoli-
Consortium.
in der Elektro- und Informationstechnik
dieren und Lösungen zu erarbeiten. Die deutsche haben exzellente Berufschancen,
der Unternehmen
Regierung hat die Notwendigkeit offener und
interoperabler Normen und Standards für die
glauben
14 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 15VDE-Studie Digitalisierung 2020 VDE-Studie Digitalisierung 2020
68% 33%
leiden an Engpässen beim glauben, dass das IoT
wissenschaftlichen Nachwuchs zusätzliche Arbeitsplätze
der Hochschulen in der Elektrotechnik. der Unternehmen und Hochschulen in Deutschland schafft.
Es geht aber nicht nur um das „Wieviel“, sondern len, Universitäten und dualen Ausbildungen die
auch um das „Wann“ und „Wie“ der Ausbildung. Digitalisierung verankern, um eine Spaltung der 6 Der Mensch im Mittelpunkt
Unsere Jugendlichen werden in Schule, Aus- Gesellschaft zu vermeiden und die Arbeitsgesell-
bildung und Universität noch nicht ausreichend schaft zukunftsfähig zu machen. Die Digitale Transformation ist disruptiv. Der sierung darf der Mensch nicht vergessen werden.
systematisch auf neue Methoden und Inhalte Struktur- und Kulturwandel betrifft die gesamte Die Politik muss jetzt auf die Herausforderungen
vorbereitet. Großen Aufholbedarf gibt es bei der Gesellschaft, und das heißt auch: die Zukunft der reagieren und Anpassungen an die Ausbildung
digitalen Qualität der Ausbildung. Es gilt daher, Arbeitsgesellschaft, die Zukunft der Arbeit, die sowie die Arbeitswelt vornehmen. Unternehmen
den deutschen Schulen und Hochschulen von Trotz der sich weiter verschär- Gefahr einer digitalen Spaltung der Gesellschaft. müssen von Anfang an die Mitarbeiter aktiv am
der Kreidezeit ins digitale Zeitalter zu verhelfen. Wie bei jedem Innovationssprung werden Arbeits- Transformationsprozess beteiligen, nur so kann
Denn beim Einsatz digitaler Medien, moderner fenden Nachwuchssituation plätze wegfallen und neue entstehen. Produktivi- der Wandel gelingen. Und nur wenn die nach-
didaktischer Konzepte und kreativer pädagogi- tätsfortschritte von bis zu 30 Prozent, wie sie von folgende Generation auf eine rasant digitalisierte
scher Methoden im Unterricht hinkt Deutsch- plädieren VDE-Mitgliedsunter- Industrie 4.0 erwartet werden, bringen die Rationa- Welt vorbereitet wird, wird die Digitalisierung in
land hinterher. Die Digital Natives, die jetzt an die lisierung von weniger qualifizierten Arbeitsplätzen Deutschland Erfolg haben.
Hochschulen drängen, erwarten zu Recht eine nehmen dafür, höchste mit sich. Und in der Logistik bedeutet Autonomes
zeitgemäße Uni-Infrastruktur zum Forschen und Fahren, dass der LKW-Fahrer ersetzbar wird. Zu-
Qualifikationsanforderungen
57%
Lernen. Die Kernforderungen für den 4. Natio- gleich entstehen aber auch neue Dienstleistungen
nalen MINT-Gipfel bringen es auf den Punkt: und damit neue Arbeitsplätze. Und über neuartige
Wir brauchen einen Kulturwandel in der Digita- an die E-Ingenieurausbildung Benutzerschnittstellen und die vereinfachte Bedie-
len Bildung, um die nächste Generation auf die nung und Programmierung von Robotern werden
Arbeitswelt vorzubereiten. Dabei geht es nicht nur zu stellen. auch Mitarbeiter ohne Spezialqualifikationen mit
der Unternehmen
um die reine Programmierung digitaler Endge- den Maschinen zusammenarbeiten können.
mit mehr als
räte, sondern auch um die Integration ethischer 5.000 Beschäftigten
und sozialer Aspekten in die digitale Welt. Dies In vielen Fällen haben die Unternehmen die Wahl
erfordert, dass wir heute bundesweit in Schu- einen technikzentrierten Weg zu gehen oder
Mensch und Technik in einer ausgewogenen
Gesamtlösung zusammenzuführen, also mensch-
fürchten, dass die deut-
19%
sind mit den Qualifikationen der liche Fähigkeiten zu ersetzen oder kooperativ zu sche Industrie zu lange an
Nur Bachelor- und Masterstudenten
nutzen. Es gibt also Optionen. Eines aber ist klar:
Der digitale Wandel wird kommen, und es ist keine
klassischen Technologien
der Unternehmen zufrieden. Lösung, ihn zu verschleppen und zu verschlafen: und Geschäftsmodellen
Er ist nur durch eine digitale Aus- und Weiterbil-
dungsoffensive zu meistern. Denn bei aller Techni-
festhält.
dass die Studieninhalte von Bachelor-
68% der Unternehmen und
und Master-Studiengängen überprüft
und gegebenenfalls nachgebessert
werden müssen, um die hohe
Der Wandel
zum IoT
ist disruptiv, 45% 19%
der Unternehmen der Hochschulen
Hochschulen fordern,
Ausbildungsqualität zu sichern. sagen:
16 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 17VDE-Studie Digitalisierung 2020 VDE-Studie Digitalisierung 2020
Trend-Check „Internet der Dinge“
Fakten und Ergebnisse aus Umfragen unter VDE-Mitgliedsunternehmen und Hochschulen
Fazit: Das Zeitfenster für 1 Benefit und Zeitkorridor
die nächste Phase der Das IoT kommt bis 2025 und bringt neue Geschäftsmodelle, Produkte und Systeme sowie
Effizienzsteigerungen.
Digitalisierung bis 2025 Diese Vorteile bietet das IoT
ist klein. Umso wichtiger
66 57 48 44 33
ist es, die Digitalisierung Neue Neue Produkte Effizienzsteigerungen Enge Vernetzung von Bessere
gerade in dieser entschei-
Geschäftsmodelle und Systeme Unternehmen und Kunden Ressourcennutzung
denden Phase entschlos- 22 22 19
sen voranzutreiben. Hier
Erhöhte Kostenreduktion Höhere
Transparenz Lebensqualität
Angaben in %
sind alle gefordert: Politik,
Gesellschaft und Industrie.
18 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 19VDE-Studie Digitalisierung 2020 VDE-Studie Digitalisierung 2020
2 Schlüsseltechnologien und Anwendungen 3 Benchmarks und Barrieren
5G und Mikroelektronik liefern die Steilvorlage für klassische Anwenderbranchen. Wesentliche Die größten Innovationsbremsen sind IT-Sicherheit, Standards und IKT-Infrastruktur sowie Defizite
IoT-Technologien sind IT-Sicherheitstechnologien, 5G-Kommunikationsstandard, Sensorik und bei Internettechnologien und mangelnder Mut zur Veränderung.
Embedded Systems. Am stärksten profitieren vom IoT die Anwenderbranchen Maschinen- und
Anlagenbau, Dienstleistungssektoren, der Automobilbau und die Logistik.
Diese Branchen profitieren am meisten vom IoT Ohne diese Technologien läuft nichts
51 49 45 45 33 62 41 40 38 36
Maschinen- und Dienstleistungs- Automobilbau Logistik Medizintechnik IT-Sicherheit 5G-Mobilfunk Sensorik Embedded Systems RFID
Anlagenbau sektoren
32 31 7 7 6 35 33 30 30 24
Low Power/ Cloud & Big Data Automatisierungstechnik M2M-Kommunikation H2M-Interface
Elektroindustrie IKT-Branche Bankenbranche Handwerk Agrarsektor Energieautarke Systeme (Gebrauchstauglichkeit)
Angaben in %
22 21 19
Autonome Systeme Optische Kommunikation Neue Chiptechnologien
Angaben in %
20 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 21VDE-Studie Digitalisierung 2020 VDE-Studie Digitalisierung 2020
4 Menetekel und Marktchance 5 Wirtschafts- und Jobmotor
IT-Sicherheit ist ein Dreh- und Angelpunkt erfolgreicher Digitalisierung. Das IoT stärkt den Standort, den Mittelstand und den Arbeitsmarkt.
Dies sind die größten Barrieren für die Ausbreitung des Das IoT stärkt die
IoT in Deutschland Wettbewerbsfähigkeit
des Standorts
Meinung
76 46 45 33 32 tifft zu
Fragen der IT-Sicherheit Fehlende Normen Unzureichende IKT-Infrastruktur Komplexität Mangelnder Reifegrad
60
und Standards (z. B. Breitband) (technische Hürden)
28 28 18 16 16
unentschieden
Fehlende Anwendungsfälle/ Regulierung, z. B. Daten- Fehlende Qualifizierung Kosten Unzureichende Unterstützung
33
Geschäftsmodelle schutzbestimmungen durch die Politik
Angaben in %
trifft nicht zu
6
Angaben in %
22 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 23VDE-Studie Digitalisierung 2020 VDE-Studie Digitalisierung 2020
6 State of the Art statt Standby Experten-Panel „Internet der Dinge“
Unternehmen und Hochschulen erwachen aus dem IoT-Dornröschenschlaf.
Was treibt das IoT und welche Potenziale eröffnet es? Und was muss der Standort Deutschland und
Europa tun, um die Chancen der digitalen Transformation zu nutzen? Dazu hat der VDE die Keynote-
30% der Unternehmen und 56% der Hochschulen Speaker des VDE-Kongresses „Internet der Dinge“ 2016 befragt.
befassen sich konkret mit IoT
Entwicklung Unternehmen Hochschulen
Die Ergebnisse im Überblick:
des IoT
+ Konnektivitäts- und Kommunikationstechnologien sind die
wichtigsten Basistechnologien für das IoT.
unter 100 Beschäftigte über 100 Beschäftigte über 5.000 Beschäftigte
Es folgen Security and Safety, Big Data sowie Sensor-, Aktuator- und Regelungs
technologien.
sind in der
Analysephase
64 41 0
55 + Das IoT ist der stärkste technologische Treiber von Industrie 4.0.
Es folgen Smart Mobility und Health & Livestyle sowie Smart Energy und Smart Living.
+ Die wichtigsten systemischen Elemente sind Embedded
Systems und Cyber-Physical-Systems.
sind in der
Testphase
0 29 0
33 Sie liegen noch vor Sensorik und Aktorik sowie IKT. Es folgen Mikroelektronik /Mikro
systemtechnik, Cloud-Dienste und Semantische Technologien.
+ Die größten Innovationshemmnisse sind die IT-Sicherheit und
100
das Festhalten an etablierten Technologien und Geschäfts
sind in der
Umsetzung
7
24 25 modellen.
Auch Bürokratie, unzureichende IKT-Infrastruktur sowie fehlende Normen und Standards,
Finanzierungsprobleme und mangelnder Reifegrad sowie technische Hürden werden
bemängelt. Fragen der Regulierung und Frequenzen und fehlende Anreize werden als
weniger problematisch angesehen
100
+ Die mit Abstand größte Wettbewerbsarena wird das IoT im Jahr
59 48
sind in Kooperation 2025 im Anwendungsfeld Industrie 4.0 haben.
mit Partnern 21
Auf Platz 2 folgen gleichauf Smart Mobility und Health & Livestyle. Platz 4 und 5 belegen
Smart Energy und Smart Living.
Angaben in %
24 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 25VDE-Studie Digitalisierung 2020 VDE-Studie Digitalisierung 2020
Zur Stärkung der deutschen IoT-Position
fordern die Experten:
1 Die schnelle und flächendeckende Einführung der 5G-Infrastruktur IT-Sicherheit für das Gelingen der
4 digitalen Transformation
Die 5G-Infrastruktur hat das Potenzial, ein neues Zeitalter einzuläuten und Deutschlands Wettbe-
werbsfähigkeit in allen Anwendungsfeldern der Wirtschaft entscheidend zu stärken. Der Ausbau Auf die Schaffung von Maßnahmen zur Sicher
der IKT-Infrastruktur für ein taktiles Internet muss forciert werden. Ziel ist, mit hochflexiblen soft- stellung funktionaler Informationssicherheit
ware-getriebenen Plattformen schnell und effizient Lösungen bereitzustellen, die auf personali- (z. B. Sicherstellung personenbezogener Daten
sierte und industriespezifische Anforderungen zugeschnitten sind, und so das gesamte unterneh- für E-Health) liegt höchste Priorität. Bei der Erstellung
merische Potenzial von Industrie 4.0 und anderen Anwendungen auszuschöpfen. von IT-Sicherheitskonzepten gilt es technische, organisa-
torische und qualifikatorische Aspekte zu beachten.
2 Start-ups und Ecosysteme fördern
Ein homogener europäischer Markt ist unverzichtbar für internationale
Die Rahmenbedingungen für die Start-up-Szene müssen verbessert und entsprechende Öko-
5
Markterfolge
systeme aus KMU, Start-ups und Großkonzernen gefördert werden. Insbesondere gilt es, die
Zusammenarbeit von IKT-Start-ups mit der klassischen Industrie deutlich stärker zu forcieren und Deutsche Unternehmen werden im Internet der Dinge nur Erfolg haben, wenn es einen hin-
koordinierte Förderprogramme für Unternehmensgründungen aufzulegen. Neue industrieüber- reichend homogenen europäischen Markt gibt, um im Vergleich mit den großen Märkten wie
greifende Ökosysteme können maßgeblich zur Umsetzung der digitalen Agenda für Gesellschaft den USA und China Skaleneffekte realisieren zu können. Das betrifft insbesondere Gesetze und
und Wirtschaft beitragen. Regelungen zum digitalen Geschäft, zum Beispiel die Aspekte Umgang mit Daten, Steuern
und Haftung.
eutschland muss stärker auf unkonventionelle und innovative
D
3 Lösungen setzen 6 Die Attraktivität der Elektro- und IT-Ausbildung muss gesteigert werden
Es gilt, neben der erfolgreichen technischen Einführung neue Geschäftsmodelle und Möglich- Um der digitalen Transformation zum Erfolg zu verhelfen, werden mehr Software-Entwickler und
keiten auszuloten: Es sollte mehr „kalifornischer“ Geist herrschen und auch unkonventionelle digitale Ingenieure (MINT-Berufe) benötigt. Dementsprechend gilt es, diese Ausbildungs- und
Lösungen angepeilt werden. Dabei ist die Herausforderung Big Data im Auge zu behalten sowohl Berufsbilder in Schule, Ausbildung und Universität attraktiver zu machen und zu fördern.
mit Blick auf Speicherung, Standardisierung und Datensicherheit als auch auf neue Geschäfts-
modelle.
26 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. 27VDE-Studie Digitalisierung 2020
Und was tut der VDE konkret für die
Digitalisierung?
+ Viele tausend Ehrenamtliche engagieren sich im VDE, um die digitale
Transformation zum Erfolg zu führen: das Who is Who aus Mikroelektro-
nik, Kommunikationstechnik, Netzwerk-, KI- und Big Data-Spezialisten,
Wissenschaftler, Ingenieure, Unternehmer. Sie alle sind Mitwirkende im
%
Kompetenznetzwerk VDE.
+ Es hat gute Gründe, warum das Standardization Council Industrie 4.0
im VDE|DKE angesiedelt ist. Gemeinsam mit Bundesregierung,
Industrie und Verbänden setzen wir dort die deutsche I 4.0-Strategie
um, definieren Normungslinien oder koordinieren die internationalen
Positionen.
IoT
+ Die VDE/BMBF-Initiative Digital Radio bringt Funkkommunikation und
Industrieautomation mit 5G zusammen, ein Quantensprung für die
Realisierung von Industrie 4.0.
+ Stichwort IT-Sicherheit: Ziel der neuen VDE/Fraunhofer Task Force
%
„Trusted Computing“ sind sichere Identitäten für das Internet der
Dinge zu schaffen. Mit dem BMBF haben wir die Online-Plattform
„IT-Security-Normen in kritischen Infrastrukturen“ gestartet, für das
BMWi entwickeln wir Sicherheitskonzepte für Elektromobilität.
+ Stichwort Mittelstand: für die Automatisierungsbranche entsteht mit
CERT@VDE eine Informationsplattform insbesondere für mittelständi-
sche Unternehmen, die von Cyber-Angriffen betroffen sind.
28 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.Notizen
VDE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK e.V. Stresemannallee 15 60596 Frankfurt am Main Telefon: 069 6308-0 service@vde.com www.vde.com
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